Conducting research on determining the physical and mechanical properties of rock formations through seismic signals and identifying micro-damage in the Gleyuvatsky open pit mining

А. Romanenko V. Sydorenko
Received 05.01.2023, Revised 16.03.2023, Accepted 25.04.2023
Abstract

The article discusses the research directions of famous Ukrainian scientists in the field of seismic monitoring of rock masses and acoustic methods for determining the physical and mechanical properties of rocks. It focuses on microseismic issues and examines the possibility of determining the density and elasticity of rocks through the analysis of microseismic signals. Purpose. To determine the optimal frequency ranges and sensitivity of seismometers required for measuring the physical parameters of the rock mass and conducting research aimed at identifying microseismic events within the researchment area. Research methods. Acoustic emission methods for collecting and analyzing sound information and studying the state and characteristics of the mining mass, seismic methods for using sound signals generated by seismic events such as earthquakes to study the structure and characteristics of the mining mass, and the probing method (placement of probes within the study area) for collecting sound signals generated within the mining mass, allowing for the study of its structure and characteristics. Scientific novelty. The choice of optimal technical parameters for seismometers and the determination of frequency ranges for research in the Gleuivatskyi quarry. The development of an algorithm for identifying phenomena and parameters of technological process selection makes it possible to assess the stress-deformed state of the mining mass. Practical significance. Obtaining optimal technical equipment parameters for microseismic monitoring of rocks in quarries, which allows for the improvement of production efficiency and the reduction of the risk of accidents by assessing the stressdeformed state of the mining mass. Results. The determination of optimal parameters for seismometers provides more accurate measurements of the physical and mechanical properties of rock masses. The research conducted is useful for further studies in the field of mining engineering and geophysics

Keywords:
sound measurement; quarry; seismics; phenomena; microseisms; seismograph; rock formations

Retrieved from Vol. 21, No. 1, 2023

Pages 139–143

References Suggested citation

[1] Khmelevsky, H., Kornev, A., & Kyshakevych, I. (2016). Acoustic method for determining the strength characteristics of rock masses. Journal of Mining Science, 52(6), 1134-1141.

[2] Khmelevsky, H., & Kornev, A. (2015). The acoustic emission method for studying the dynamic properties of rocks. Journal of Mining Science, 51(6), 1186-1192.

[3] Ільченко, А. О., & Гаркуша, В. В. (2019). Аналіз мікросейсмічних даних для оцінки напруженого стану гірських порід під час видобутку корисних копалин. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія: Фізика, (35), 96-102.

[4] Ільченко, А. О., & Ткаченко, О. Є. (2021). Дослідження сейсмічних сигналів при вибухах на рудниках. Наукові праці Інституту геофізики, 3(58), 75-82.

[5] Серебряников В.М., Рыбалко Б.И., Русаков М.И. Математическое моделирование сейсмических волн. Збірник наукових праць за результатами роботи V Міжнародної наукової конференції (Кривий Ріг, 23 - 24 листопада 2018р.). НДГРІ ДВНЗ «КНУ». Кривий Ріг: Вид. Р.А. Козлов, 2018. 180с.

[6] Попов С.О. Визначення напруженого стану гірських порід на основі явища релаксацій коливань масиву./ С.О. Попов Збірник наукових праць за результатами роботи Міжнародної наукової конференції (Кривий Ріг, 22-23 квітня 2011р.) ДП НДГРІ. Кривий Ріг, «Видавничий дім», 2011.

[7] Тарапата В.Я. Определение прочностных характеристик массива горных пород и его трещиноватости сейсмическим методом./ В.Я. Тарапата, Ф.И. Караманиц, В.С. Ричко, Ю.А. Плужник.– Сборник научных трудов. Качество минерального сырья 2011. Академия горных наук Украины, Криворожский технический университет. Кривой Рог, 2011, 266-270с.

[8] Доценко В.Д.,Воробьев А.Н., Радчук А.Г. Справочник по физико – механическим свойствам железистых кварцитов, продуктов их переработки и других мелкозернистых материалов. Дионис. Кривой Рог. 2013. 276с.

[9] Рыбалко Б.И., Серебреников В.М. Определение физико – механических свойств массива горной породы по сигналу микросейсм. ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ РОБОТИ VI МІЖНАРОДНОЇ НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ (Кривий Ріг, 22 листопада 2019р.) Кривий Ріг. Видавець Роман Козлов. 2019. 198с. Стор. 115 – 120.

[10] Рыбалко Б.И., Серебреников В.М. Оценка напряженного состояния массива по характеристике спектральной плотности микросейсм. ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ РОБОТИ VI МІЖНАРОДНОЇ НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ (Кривий Ріг, 22 листопада 2019р.) Кривий Ріг. Видавець Роман Козлов. 2019. 198с. Стор. 126 – 130.

[11] Рыбалко Б.И., Серебреников В.М. Определение физико – механических свойств массива горной породы по сигналу микросейсм. ЗБІРНИК НАУКОВИХ ПРАЦЬ ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ РОБОТИ VI МІЖНАРОДНОЇ НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ (Кривий Ріг, 22 листопада 2019р.) Кривий Ріг. Видавець Роман Козлов. 2019. 198с. Стор. 115 – 120.

Romanenko, А., & Sydorenko, V. (2023). Conducting research on determining the physical and mechanical properties of rock formations through seismic signals and identifying micro-damage in the Gleyuvatsky open pit mining. Journal of Kryvyi Rih National University, 21(1), 139-143. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2023-1-56-139-143
en